Subtheme four: Fun boats no more

A seguir, são apresentados os campos de TSC sobre as áreas-alvo escolhidas, nas variações testadas, e obtidos por meio das imagens NOAA-17 (sensor AVHRR) que foram selecionadas, juntamente com campos de TSC provenientes do satélite Terra (sensor MODIS), para se observar, qualitativamente, padrões espaciais concordantes de temperatura fornecidos a partir dos dois satélites (e diferentes algoritmos utilizados). Não foi feita uma diferença quantitativa entre os campos dados pelos dois satélites porque não se dispunha dos valores de cada pixel referente ao satélite Terra. Havia, na fonte em que as informações desse satélite foram buscadas, para comparação com os dados a partir do satélite NOAA-17, apenas o recurso de se obter figuras dos campos de TSC das áreas desejadas. Os campos de TSC a partir dos dois satélites têm exatamente as mesmas dimensões e mesmas coordenadas geográficas.

Também aparecem os espaços TSC-IVDN, para todos os casos estudados, para se verificar os formatos dos mesmos, suas particularidades e diferenças entre eles. São mostrados, ainda, alguns ajustes lineares que foram feitos nas nuvens de pixels desses espaços e que fazem parte do método de obtenção do ISTV nos seus dois modelos de apresentação.

Em seguida, são, afinal, apresentados os campos de umidade superficial do solo representada pelo ISTV nos dois modelos que calculam esse índice. Esses campos, das áreas- alvo estudadas, correspondem às mesmas dimensões e coordenadas geográficas dos campos de TSC.

Foram mostrados e analisados alguns campos de FCV e de IVDN, da área-alvo envolvendo a BEA, para se observar as semelhanças e diferenças entre eles.

Campos de TSC derivados da imagem NOAA-17 de 26 de junho de 2006 e dois

pixels de TSC diferentes, escolhidos aleatoriamente nesses campos, foram usados para se

verificar se as temperaturas dos mesmos se relacionavam, aproximadamente, com a cobertura vegetal dada pela FCV.

Também se observou a apresentação dos campos de umidade superficial do solo pelo ISTV, a partir da imagem NOAA-17 de 26 de junho de 2006, nas suas variantes, e nos dois pixels anteriormente mencionados, para se estudar os seus comportamentos.

Diversas análises foram feitas, em seguida, a cerca dos resultados obtidos, principalmente envolvendo os campos de ISTV representando a umidade superficial do solo, as comparações com dados in situ e dados de satélites, bem como discussão sobre os mesmos.

Assim, baseada nas imagens AVHRR do satélite NOAA-17, de 16/01/2006, a Figura 20 mostra as TSC segundo o algoritmo de Kerr com as FCV dadas pelo scaled NDVI, Baret e SDVI para a área-alvo envolvendo a BEA. Também aparece na figura, para comparação com os resultados obtidos a partir do satélite NOAA-17, um campo diurno de TSC (composição de até oito dias) gerado pelo satélite Terra.

(a) (b)

(c) (d)

Figura 20 - Campos de TSC de Kerr para a área-alvo envolvendo a BEA e para FCV dada pelo scaled NDVI (a), Baret (b) e SDVI (c), para 16/01/2006, 10:05 h local, satélite NOAA-17. Campo diurno de TSC (Fonte: USGS/LandDAAC) gerado pelo satélite Terra para a mesma área e para o período de 9/01 a 16/01/2006 (d). Norte para cima em todos os campos, que têm as mesmas coordenadas geográficas da área-alvo referida.

Observou-se que os três campos de TSC a partir das imagens AVHRR/NOAA-17 foram muito semelhantes entre si. A pequena variação entre as formas testadas pode ser notada pela ligeira diferença dos valores extremos de temperatura definindo as escalas de

cores dos campos. Ao comparar-se, qualitativamente, esses campos com o gerado a partir do satélite Terra, verificou-se que o padrão geral de temperaturas exibiu certa semelhança, exceto em parte da região sul da área-alvo, onde havia a presença de alguma nebulosidade nas imagens fornecidas pelo satélite NOAA-17. Essa nebulosidade contribuiu, inclusive, para o registro de baixas temperaturas nos campos de TSC obtidos a partir desse satélite.

Na Figura 21, tem-se os espaços TSC-IVDN para a TSC segundo Kerr e usando FCV pelo scaled NDVI, Baret e SDVI, para a área-alvo envolvendo a BEA. Eles se mostraram muito parecidos, nas escalas usadas nos gráficos. Diferença um pouco maior ocorreu principalmente para a TSC com FCV dada pelo SDVI.

(a) (b) (c)

Figura 21 - Espaços TSC-IVDN com TSC de Kerr para FCV como scaled NDVI (a), Baret (b) e SDVI (c), para 16/01/06, 10:05 h local, área-alvo envolvendo a BEA e satélite NOAA-17.

Como havia a presença de alguma nebulosidade em parte da região sul da área- alvo em consideração, observou-se que as nuvens de pixels dos espaços TSC-IVDN se espalharam em relação aos seus agrupamentos principais, com alguns pixels aparecendo na direção das temperaturas mais baixas, sendo as menores temperaturas associadas às nuvens (visíveis em azul na parte inferior dos campos de TSC obtidos por meio do satélite NOAA-17, na Figura 20).

Na Figura 22, observou-se que a densidade de pixels começou, aproximadamente, a se tornar mais elevada acima da linha inclinada que foi desenhada em (a). Então, foram utilizados alguns pixels próximos (acima e abaixo) dessa linha para se encontrar os ajustes lineares dos lados úmidos no modelo trapezoidal. Outra linha inclinada (b) foi desenhada acima da primeira, a partir da qual a densidade de pixels aumentou ainda mais. Foram usados alguns pixels junto a essa linha para se encontrar novos ajustes lineares dos lados úmidos no

modelo trapezoidal. Foram estudados os dois casos (as duas linhas inclinadas) nas três situações descritas na Figura 21.

(a) (b)

Fig. 22 – Espaço TSC-IVDN correspondente à Figura 21(a). Aproximadamente acima da linha inclinada, a densidade de pixels aumentou progressivamente (a). Segunda linha inclinada (acima da primeira) a partir da qual a densidade de pixels aumentou ainda mais (b).

A Figura 23 mostra os ajustes lineares realizados para o lado seco e o lado úmido de cada espaço TSC-IVDN referente à Figura 21 e à primeira linha inclinada tal como a indicada na Figura 22(a), mas também considerada para os itens “b” e “c” da Figura 21.

(a)

(b)

(c)

Figura 23 – Ajustes lineares dos lados secos (à esq.) e úmidos (à dir.) dos espaços TSC-IVDN da Figura 21, com TSC de Kerr para FCV como scaled NDVI (a), Baret (b) e SDVI (c), e para a primeira linha inclinada tal como a indicada na Figura 22(a).

A Figura 24 mostra os ajustes lineares dos lados úmidos nos três casos mencionados anteriormente (Figura 21) e em relação à segunda linha inclinada tal como a indicada na Figura 22(b) a partir da qual a densidade de pixels aumentou ainda mais.

(a) (b) (c) Figura 24 – Ajustes lineares dos lados úmidos, nos três casos mencionados na Figura 21, em relação à segunda linha inclinada tal como a indicada na Fig. 22(b) a partir da qual a densidade de pixels aumentou ainda mais. TSC de Kerr com FCV dada pelo scaled NDVI (a), Baret (b) e SDVI (c).

Na Figura 25, aparecem, finalmente, os campos de umidade superficial do solo representada pelo ISTV no modelo triangular e considerando o ajuste linear do lado úmido, no modelo trapezoidal, feito com base na primeira linha inclinada de adensamento crescente de

pixels (exibida na Figura 22-a), do espaço TSC-IVDN, para 16/01/2006. Os tons de laranja

indicam áreas mais secas (baixa umidade superficial do solo) e os azuis indicam áreas mais úmidas (representando umidade superficial do solo elevada ou presença de nuvens). Áreas cobertas por nuvens podem indicar, no método, falsas áreas úmidas.

Figura 25 - Campos de ISTV (u – úmido, s – seco) para a área-alvo envolvendo a BEA, 16/01/06, 10:05 h local. Em todos os casos a TSC é de Kerr. No campo superior à esquerda, a FCV é dada por Baret, no modelo triangular. No meio, ainda na parte superior, tem-se mesma FCV só que no modelo trapezoidal. No campo superior à direita, a FVC é dada pelo scaled NDVI, no modelo triangular. No canto inferior esquerdo, é a mesma FCV anterior só que no modelo trapezoidal. No meio e embaixo, a FCV é dada pelo SDVI, no modelo triangular

e no campo inferior direito a FCV é dada pelo SDVI no modelo trapezoidal. Os ajustes lineares dos lados úmidos, no modelo trapezoidal, seguiram linhas inclinadas tais como a indicada na Fig. 21(a).

A Figura 26 é semelhante à figura anterior com a diferença que os ajustes lineares dos lados úmidos, no modelo trapezoidal, seguiram linhas inclinadas semelhantes à linha indicada na Figura 22(b).

Figura 26 – Idem da figura anterior (u – úmido, s – seco), porém os ajustes lineares dos lados úmidos, no modelo trapezoidal, seguiram linhas semelhantes à linha inclinada indicada na Figura 22(b).

Observaram-se, nas duas últimas figuras, que os campos de ISTV se mostraram qualitativamente bastante semelhantes nas variações estudadas. Além disso, os campos referentes à segunda linha inclinada (Figura 26) aparentemente se mostraram, em geral, ligeiramente menos úmidos do que os da primeira linha inclinada (Figura 25), como esperado pela própria definição do índice, ou seja, a segunda linha úmida inclinada se situou um pouco mais próxima da linha seca.

Na Figura 27, vêem-se campos de TSC, de 16/01/2006, a partir de imagens fornecidas pelo satélite NOAA-17 e usando-se o algoritmo de Kerr com FCV dadas pelo

envolvendo partes dos municípios de Acopiara, Jucás, Iguatu, Cariús e Saboeiro (cujos limites políticos podem ser vistos na Figura 9).

(a) (b)

(c) (d)

Figura 27 - Campos de TSC de Kerr para a área-alvo envolvendo partes dos municípios de Acopiara, Jucás, Iguatu, Cariús e Saboeiro para FCV dada pelo scaled NDVI (a), Baret (b) e SDVI (c), para 16/01/2006, 10:05 h local, satélite NOAA-17. Campo diurno de TSC (Fonte: USGS/LandDAAC) gerado pelo satélite Terra para a mesma área e para o período de 9/01 a 16/01/2006 (d).

Observou-se, na última figura, que os três campos de TSC a partir das imagens AVHRR/NOAA-17 foram muito semelhantes entre si. Também se notou uma boa concordância qualitativa dos campos de TSC gerados a partir do satélite NOAA-17 com aquele proveniente do satélite Terra, ou seja, os padrões de áreas mais quentes e mais frias foram parecidos.

A Figura 28 mostra os campos de ISTV gerados para a área-alvo compreendendo partes dos municípios de Acopiara, Jucás, Iguatu, Cariús e Saboeiro, em 16/01/2006, e usando imagens do satélite NOAA-17. Os tons de laranja indicam áreas mais secas (baixa umidade superficial do solo) e os azuis indicam áreas mais úmidas (com umidade superficial do solo elevada ou presença de grandes corpos hídricos).

Figura 28 – Campos de ISTV (u – úmido, s – seco) para a área-alvo envolvendo partes dos municípios de Acopiara, Jucás, Iguatu, Cariús e Saboeiro, 16/01/06, 10:05 h local, satélite NOAA-17. Em todos os casos a TSC é de Kerr. No campo superior esquerdo, a FCV é dada por Baret no modelo triangular. No meio, mesma FCV só que no modelo trapezoidal. No campo superior direito, a FVC é dada pelo scaled NDVI, no modelo triangular. No canto inferior esquerdo, é a mesma FCV anterior só que no modelo trapezoidal. No meio, embaixo, a FCV é dada pelo SDVI, no modelo triangular e no campo inferior direito a FCV é dada pelo SDVI no modelo trapezoidal.

Observou-se, na última figura, que os campos de ISTV foram qualitativamente bastante semelhantes nas variações estudadas e se apresentaram um pouco mais úmidos no modelo trapezoidal quando comparados ao modelo triangular.

Na Figura 29, tem-se o IVDN da área-alvo envolvendo partes dos municípios de Acopiara, Jucás, Iguatu, Cariús e Saboeiro, para 16/01/06, 10:05 h local, satélite NOAA-17. Os tons verdes mais escuros indicam maior presença de vegetação verde.

Figura 29 – IVDN da área-alvo envolvendo partes dos municípios de Acopiara, Jucás, Iguatu, Cariús e Saboeiro, para 16/01/06, 10:05 h local, satélite NOAA-17.

Notou-se que os campos de ISTV da Figura 28 mostraram, como esperado, maior umidade nas áreas em que o IVDN exibiu maior cobertura de vegetação verde. Porém, observou-se que em algumas áreas em que o IVDN mostrou alguma cobertura verde, o ISTV não se mostrou muito úmido, ou ao contrário, em que o IVDN mostrou solo praticamente nu e o ISTV mostrou certa umidade. Isso aparentemente demonstrou que o ISTV é capaz de detectar as reais condições gerais de umidade superficial do solo, pois ele usa não só as informações da cobertura vegetal (IVDN), mas também a TSC que tem forte relação com a umidade superficial do solo.

A partir do processamento das imagens AVHRR de 26 de junho de 2006 fornecidas pelo satélite NOAA-17, tem-se, na Figura 30, campos de algumas variáveis calculadas (em tons de cinza) sobre a área-alvo incluindo a BEA. Neles, as FCV (com valores entre 0 e 1) aparecem em branco quando se tem muito baixa cobertura de vegetação verde e preto a máxima cobertura de vegetação. De forma semelhante, as variações dos tons de cinza para o IVDN indicam pixels com solo nu (ou praticamente nu) nos tons mais claros e maior presença de vegetação verde nos mais escuros.

(a) (b) (c) (d) Figura 30 – Campo de IVDN (a) e campos de FCV (b - scaled NDVI, c - Baret e d - SDVI), para a área-alvo envolvendo a BEA e para 26/06/2006, 10:08 h local, satélite NOAA-17.

Observou-se, a partir de sua representação espacial na forma de campos, na figura anterior, uma boa concordância qualitativa, entre si, das três formas de FCV e, ainda, destas com o IVDN, afinal as FCV foram expressas em função desse índice de vegetação (mais indicado para representar apenas a presença de vegetação), com exceção do SDVI que dependeu do IVD. Porém, as FCV pareceram identificar melhor do que o IVDN os contrastes entre as áreas vegetadas, as intermediárias e as não vegetadas.

Na Figura 31, tem-se campo de TSC diurna a partir do satélite Terra, para a área envolvendo a BEA e campos de TSC a partir do algoritmo de Kerr com FCV dadas pelo

(a ) (b)

(c) (d)

Figura 31 – Campo diurno de TSC (Fonte: USGS/LandDAAC) gerado pelo satélite Terra para a região da área- alvo envolvendo a BEA, para o período de 26/06 a 03/07/2006 e campos, da mesma área-alvo, de TSC de Kerr para FCV dada pelo scaled NDVI (a), Baret (b) e SDVI (c), para 26/06/2006, 10:08 h local, satélite NOAA-17.

Observou-se, na figura anterior, que os três campos de TSC a partir das imagens AVHRR/NOAA-17 foram muito semelhantes entre si. Também se notou uma boa concordância qualitativa dos campos de TSC gerados pelo satélite NOAA-17 com aquele proveniente do satélite Terra, ou seja, os padrões de áreas mais quentes e mais frias foram, em geral, parecidos.

A Figura 32 mostra os espaços TSC-IVDN para a TSC segundo Kerr e usando FCV pelo scaled NDVI, Baret e SDVI para a área-alvo envolvendo a BEA, e para as imagens de 26/06/2006 fornecidas pelo satélite NOAA-17. Observou-se que, em virtude da ausência de nebulosidade, não há espalhamento de pixels como no caso de 16/01/2006.

(a) (b) (c) Figura 32 – Espaços TSC-IVDN para TSC de Kerr com FCV dada pelo scaled NDVI (a), Baret (b) e SDVI (c) para a área-alvo envolvendo a BEA e para o satélite NOAA-17, em 26/06/2006, às 10:08 h.

A Figura 33 apresenta os ajustes lineares realizados para o lado seco de cada espaço TSC-IVDN referente à Figura 32.

(a) (b) (c)

Figura 33 – Ajustes lineares para os lados secos dos espaços TSC-IVDN, em 26/06/2006, às 10:08 h local, satélite NOAA-17, para TSC de Kerr com FCV dada pelo scaled NDVI (a), Baret (b) e SDVI (c) para a área- alvo envolvendo a BEA.

A Figura 34 mostra os ajustes lineares para os lados úmidos dos espaços TSC- IVDN referentes à Figura 32.

(a) (b) (c) Figura 34 - Ajustes lineares para o lado úmido dos espaços TSC-IVDN, em 26/06/2006, às 10:08 h local, satélite NOAA-17, para TSC de Kerr com FCV dada pelo scaled NDVI (a), Baret (b) e SDVI (c), para a área- alvo envolvendo a BEA.

A Figura 35 apresenta campos, em tons de cinza, de TSC de Kerr para FCV dadas pelo scaled NDVI, Baret e SDVI, para 26/06/2006, às 10:08 h local, satélite NOAA-17, e a área-alvo envolvendo a BEA, e dois pixels escolhidos aleatoriamente, com o de cima representando um pixel com temperatura elevada e o de baixo um pixel com temperatura mais baixa. As TSC, na figura, aparecem em tons claros para temperaturas mais altas e tons escuros para temperaturas mais baixas.

Figura 35 – Valores de TSC (ºC) de Kerr para FCV dada pelo scaled NDVI (à esquerda), FCV dada por Baret (no meio) e FCV dada pelo SDVI (à direita), para dois pixels (identificados por pequenas cruzes) escolhidos ao acaso na área-alvo envolvendo a BEA, 26/06/2006, 10:08 h local, satélite NOAA-17. Coordenadas geográficas dos pixels: superior (6º 29,7 S e 40º 9,8 O), inferior (6º 39,1 S e 40º 9,8 O).

Observou-se que os valores de TSC dos dois pixels da figura anterior e os próprios campos de TSC concordaram, razoavelmente, com os campos correspondentes de FCV (Figura 30) no sentido de que, em geral, onde se tinham solos praticamente nus, as temperaturas foram mais altas, e onde havia maior cobertura de vegetação verde as

temperaturas se apresentaram mais baixas. Vários outros pontos experimentados demonstraram o mesmo comportamento.

A Figura 36 mostra campos coloridos do índice ISTV para TSC dada por Kerr com FCV pelo scaled NDVI, por Baret e pelo SDVI, no modelo triangular e no modelo trapezoidal. Novamente, os tons de laranja indicam áreas mais secas (baixa umidade superficial do solo) e os azuis indicam áreas mais úmidas (com umidade superficial do solo elevada). Na figura, também são apresentados os valores do índice, em cada caso, para os

pixels mencionados na figura anterior.

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

Figura 36 – Umidade superficial do solo (u – úmido, s – seco), expressa pelo ISTV, da área-alvo envolvendo a BEA, para 26/06/06, às 10:08 h local, satélite NOAA-17. Os valores de ISTV em cada item correspondem aos

pixels mencionados na Fig. 35. Em todos eles a TSC é a de Kerr. A FCV é dada por: scaled NDVI em (a) e (b),

Baret em (c) e (d), e SDVI em (e) e (f). Os itens (a), (c) e (e) correspondem ao modelo triangular e os itens (b), (d) e (f) ao modelo trapezoidal.

Observou-se, na figura anterior, que os valores dos índices foram próximos entre si, considerando-se, separadamente, os dois pontos aleatórios, havendo maior diferença no caso do ponto de temperatura mais baixa, que parece estar associado a uma maior cobertura de vegetação verde, e no modelo trapezoidal. Também se notou que os campos de ISTV no modelo trapezoidal apresentaram-se mais úmidos do que no modelo triangular. No modelo trapezoidal, também pareceu que o ISTV com TSC em função da FCV dada pelo SDVI se mostrou um pouco menos úmido do que nos casos por scaled NDVI e Baret.

A figura 37 apresenta campo de TSC diurna a partir do satélite Terra, para a área- alvo envolvendo a BEA, e campos de TSC a partir do algoritmo de Kerr com FCV dadas pelo

(a) (b)

(c) (d)

Figura 37 – Campo diurno de TSC (Fonte: USGS/LandDAAC) gerado pelo satélite Terra para a região da área- alvo envolvendo a BEA e para o período de 12/07 a 19/07/2006 (a). Campos de TSC de Kerr para a mesma área- alvo e para FCV dada pelo scaled NDVI (b), Baret (c) e SDVI (d), para 15/07/2006, satélite NOAA-17.

Observou-se, na figura anterior, que os três campos de TSC a partir das imagens AVHRR/NOAA-17 foram qualitativamente muito semelhantes entre si. Também se notou uma boa concordância qualitativa dos campos de TSC gerados pelo satélite NOAA-17 com aquele proveniente do satélite Terra, ou seja, os padrões de áreas mais quentes e mais frias foram parecidos.

A Figura 38 mostra os espaços TSC-IVDN para a TSC segundo Kerr e usando FCV pelo scaled NDVI, Baret e SDVI para a área-alvo envolvendo a BEA, e para 15/07/2006, 9:32 h local e satélite NOAA-17.

(a) (b) (c) Figura 38 – Espaços TSC-IVDN para TSC de Kerr com FCV dada pelo scaled NDVI (a), Baret (b) e SDVI (c) para a área-alvo envolvendo a BEA, satélite NOAA-17, em 15/07/2006, às 9:32 h.

A Figura 39 apresenta campos de ISTV para a TSC segundo Kerr e usando FCV pelo scaled NDVI, Baret e SDVI, no modelo triangular e no modelo trapezoidal, para a área envolvendo a BEA, em 15/07/2006, 9:32 h local e satélite NOAA-17.

Figura 39 - Campos de ISTV (u – úmido, s – seco) para a área-alvo envolvendo a BEA, 15/07/06, 9:32 h local, satélite NOAA-17. Em todos os casos a TSC é de Kerr. No campo superior esquerdo, a FCV é dada por Baret no modelo triangular. No meio, mesma FCV só que no modelo trapezoidal. No campo superior direito, a FVC é dada pelo scaled NDVI, no modelo triangular. No canto inferior esquerdo, é a mesma FCV anterior só que no modelo trapezoidal. No meio, embaixo, a FCV é dada pelo SDVI, no modelo triangular e no campo inferior direito a FCV é dada pelo SDVI no modelo trapezoidal.

Observou-se, na figura anterior, que os campos de ISTV foram qualitativamente bastante semelhantes nas variações estudadas e se apresentaram mais úmidos no modelo trapezoidal do que no modelo triangular.

A Figura 40 mostra campo de TSC diurna a partir do satélite Terra, para a área- alvo envolvendo a BEA, e campos de TSC a partir do algoritmo de Kerr com FCV dadas pelo

scaled NDVI, Baret e SDVI, para 28/07/2006, 9:33 h local e satélite NOAA-17.

(a) (b)

(c) (d)

Figura 40 – Campo diurno de TSC (Fonte: USGS/LandDAAC) gerado pelo satélite Terra para a região da área- alvo envolvendo a BEA e para o período de 26/07 a 04/08/2006 (a). Campos de TSC de Kerr para a mesma área- alvo e para FCV dada pelo scaled NDVI (b), Baret (c) e SDVI (d), para 28/07/2006, satélite NOAA-17.

Observou-se, na figura anterior, que os três campos de TSC a partir das imagens AVHRR/NOAA-17 foram muito semelhantes entre si. Também se notou uma boa

concordância qualitativa dos campos de TSC gerados pelo satélite NOAA-17 com aquele

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